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[操作系统]在Android Studio中进行单元测试和UI测试


本篇教程翻译自Google I/O 2015中关于测试的codelab,掌握科学上网的同学请点击这里阅读:Unit and UI Testing in Android Studio。能力有限,如有翻译错误,请批评指正。如需转载,请注明出处。
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目录

  • 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 1.概述
  • 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 2.创建新的Android Studio工程
  • 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 3.配置支持单元测试的工程
  • 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 4.创建第一个单元测试
  • 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 5.运行单元测试
  • 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 6.配置支持Instrumentation测试的工程
  • 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 7.为app添加简单的交互
  • 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 8.创建并运行Espresso测试
  • 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 9.祝贺!

1.概述

在这个codelab中,你将学习如何在Android Studio中配置工程用于测试,在开发机器上编写并运行单元测试,以及如何在手机上做功能UI测试。

你会学到什么

  • 更新包含JUnit和Android Testing Support Library的Gradle构建文件
  • 编写运行在本机Java虚拟机上的单元测试
  • 编写运行在手机或者虚拟机上的Espresso测试

你需要什么

  • Android Studio v1.2+
  • Android 4.0+的测试设备

2.创建新的Android Studio工程

如果是第一次启动Android Studio,从欢迎页选择“Start a new Android Studio project”。如果已经打开了一个工程,选择File>New>New Project...

Create new project”向导会指导整个过程,在第一页输入如下内容:

SettingValue
Application NameTestingExample
Company demaintesting.example.com

这样会保证你的代码同codelab讲解的内容具有一致的命名。其他的选项都设置为默认,一路点击Next直到工程创建完毕。

点击Run按钮检查app是否运行正常,要么从模拟器列表中选择一个启动,要么确认开启了debug模式的设备通过USB同电脑正确连接。

app目前没有做任何事情,但是屏幕上应该显示“Hello world!”和app的名字。


经常被问及的问题

  • 如何安装Android Studio?
  • 如何开启USB调试?
  • 为什么Android Studio找不到我的设备?
  • Android错误:无法将*.apk安装到设备上:超时?

3.配置支持单元测试的工程

在写测试之前,让我们做下简单的检查,确保工程配置正确。

首先,确认在Build Variants窗口内的Test Artifact中选择了"Unit Tests"。


然后,在工程的src文件夹内创建testtest/java文件夹。需要注意的是,你不能在Android视图下进行这些操作,要么在系统的文件管理器内创建,要么在工程窗口左上方点击下拉菜单选择Project视图。最终的工程结构应该是这样的:


(在codelab的剩余部分,你可以返回继续使用Android工程视图)

最后,打开工程的build.gradle(Module:app)文件,添加JUnit4依赖,点击Gradle sync按钮。

build.gradle

dependencies {  compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])  compile 'com.android.support:appcompat-v7:22.1.1'  testCompile 'junit:junit:4.12'}

当你同步Gradle配置时,可能需要联网下载JUnit依赖。


4.创建第一个单元测试

现在,万事俱备,让我们开始写第一个测试吧。首先,创建一个非常简单的被测类:Calculator类。


然后,向类中添加一些基本的算术运算方法,比如加法和减法。将下列代码复制到编辑器中。不用担心实际的实现,暂时让所有的方法返回0。

Calculator.java

package com.example.testing.testingexample;public class Calculator {  public double sum(double a, double b){    return 0;  }  public double substract(double a, double b){    return 0;  }  public double divide(double a, double b){    return 0;  }  public double multiply(double a, double b){    return 0;  }}

Android Studio提供了一个快速创建测试类的方法。只需在编辑器内右键点击Calculator类的声明,选择Go to > Test,然后"Create a new test…"


在打开的对话窗口中,选择JUnit4和"setUp/@Before",同时为所有的计算器运算生成测试方法。


这样,就会在正确的文件夹内(app/src/test/java/com/example/testing/testingexample)生成测试类框架,在框架内填入测试方法即可。下面是一个示例:

Calculator.java

package com.example.testing.testingexample;import org.junit.Before;import org.junit.Test;import static org.junit.Assert.*;public class CalculatorTest {  private Calculator mCalculator;  @Before  public void setUp() throws Exception {    mCalculator = new Calculator();  }  @Test  public void testSum() throws Exception {    //expected: 6, sum of 1 and 5    assertEquals(6d, mCalculator.sum(1d, 5d), 0);  }  @Test  public void testSubstract() throws Exception {    assertEquals(1d, mCalculator.substract(5d, 4d), 0);  }  @Test  public void testDivide() throws Exception {    assertEquals(4d, mCalculator.divide(20d, 5d), 0);  }  @Test  public void testMultiply() throws Exception {    assertEquals(10d, mCalculator.multiply(2d, 5d), 0);  }}

请将代码复制到编辑器或者使用JUnit框架提供的断言来编写自己的测试。


5.运行单元测试

终于到运行测试的时候了!右键点击CalculatorTest类,选择Run > CalculatorTest。也可以通过命令行运行测试,在工程目录内输入:

./gradlew test

无论如何运行测试,都应该看到输出显示4个测试都失败了。这是预期的结果,因为我们还没有实现运算操作。


让我们修改Calculator类中的sum(double a, double b)方法返回一个正确的结果,重新运行测试。你应该看到4个测试中的3个失败了。

Calculator.java

public double sum(double a, double b){  return a + b;}

作为练习,你可以实现剩余的方法使所有的测试通过。

可能你已经注意到了Android Studio从来没有让你连接设备或者启动模拟器来运行测试。那是因为,位于src/tests目录下的测试是运行在本地电脑Java虚拟机上的单元测试。编写测试,实现功能使测试通过,然后再添加更多的测试...这种工作方式使快速迭代成为可能,我们称之为测试驱动开发
值得注意的是,当在本地运行测试时,Gradle为你在环境变量中提供了包含Android框架的android.jar包。但是它们功能不完整(所以,打个比方,你不能单纯调用Activity的方法并指望它们生效)。推荐使用Mockito等mocking框架来mock你需要使用的任何Android方法。对于运行在设备上,并充分利用Android框架的测试,请继续阅读本篇教程的下个部分。


6.配置支持Instrumentation测试的工程

虽然在Android框架内支持运行instrumentation测试,但是目前开发重心主要集中在刚刚发布的作为Android Testing Support Library一部分的新的AndroidJUnitRunner。测试库包含Espresso,用于运行功能UI测试的框架。让我们通过编辑build.gradle的相关部分来把它们添加进我们的工程。

build.gradle

apply plugin: 'com.android.application'android {  compileSdkVersion 22  buildToolsVersion "22.0.1"  defaultConfig {    applicationId "com.example.testing.testingexample"    minSdkVersion 15    targetSdkVersion 22    versionCode 1    versionName "1.0"    //ADD THIS LINE:    testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"  }  buildTypes {    release {      minifyEnabled false      proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'    }  }  //ADD THESE LINES:  packagingOptions {    exclude 'LICENSE.txt'  }}dependencies {  compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])  compile 'com.android.support:appcompat-v7:22.0.0' //← MAKE SURE IT’S 22.0.0  testCompile 'junit:junit:4.12'  //ADD THESE LINES:  androidTestCompile 'com.android.support.test:runner:0.2'  androidTestCompile 'com.android.support.test:rules:0.2'  androidTestCompile 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.1'}

重要:由于一些依赖版本冲突,你需要确认com.android.support:appcompat-v7库的版本号是22.0.0,像上面的代码片段一样。
另外,Android Studio可能会提醒你Build Tools 22.0.1没有安装。你应该接受修复建议,Studio会为你安装Build Tools或者在build.gradle中把这行修改成已经安装在你电脑的版本。

上面的工作完成后,在Build Variants窗口内切换成Android Instrumentation Tests,你的工程应该自动同步。如果没有,点击Gradle sync按钮。


7.为app添加简单的交互


在使用Espresso进行UI测试前,让我们为app添加一些Views和简单的交互。我们使用一个用户可以输入名字的EditText,欢迎用户的Button和用于输出的TextView。打开res/layout/activity_main.,粘贴如下代码:
activity_main.

<RelativeLayout "http://schemas.android.com/apk/res/android"  "http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent"  android:layout_height="match_parent" android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"  android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"  android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"  android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin" tools:context=".MainActivity">  <TextView    android:id="@+id/textView"    android:text="@string/hello_world" android:layout_width="wrap_content"    android:layout_height="wrap_content" />  <EditText    android:hint="Enter your name here"    android:id="@+id/editText"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="wrap_content"    android:layout_below="@+id/textView"/>  <Button    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="wrap_content"    android:text="Say hello!"    android:layout_below="@+id/editText"    android:onClick="sayHello"/></RelativeLayout>

还需要在MainActivity.java中添加onClick handler:

MainActivity.java

public void sayHello(View v){  TextView textView = (TextView) findViewById(R.id.textView);  EditText editText = (EditText) findViewById(R.id.editText);  textView.setText("Hello, " + editText.getText().toString() + "!");}

现在可以运行app并确认一切工作正常。在点击Run按钮之前,确认你的Run Configuration没有设置为运行测试。如需更改,点击下拉选项,选择app


8.创建并运行Espresso测试


在工程的整体视图上,找到以(androidTest)后缀结尾的包名并创建一个新的Java类。可以将它命名为MainActivityInstrumentationTest,将如下代码粘贴过去。

** MainActivityInstrumentationTest.java

package com.example.testing.testingexample;import android.support.test.InstrumentationRegistry;import android.support.test.espresso.action.ViewActions;import android.support.test.rule.ActivityTestRule;import android.support.test.runner.AndroidJUnit4;import android.test.ActivityInstrumentationTestCase2;import android.test.suitebuilder.annotation.LargeTest;import org.junit.After;import org.junit.Before;import org.junit.Rule;import org.junit.Test;import org.junit.runner.RunWith;import static android.support.test.espresso.Espresso.onView;import static android.support.test.espresso.action.ViewActions.click;import static android.support.test.espresso.action.ViewActions.closeSoftKeyboard;import static android.support.test.espresso.action.ViewActions.typeText;import static android.support.test.espresso.assertion.ViewAssertions.matches;import static android.support.test.espresso.matcher.ViewMatchers.withId;import static android.support.test.espresso.matcher.ViewMatchers.withText;@RunWith(AndroidJUnit4.class)@LargeTestpublic class MainActivityInstrumentationTest {  private static final String STRING_TO_BE_TYPED = "Peter";  @Rule  public ActivityTestRule<MainActivity> mActivityRule = new ActivityTestRule<>(    MainActivity.class);  @Test  public void sayHello(){    onView(withId(R.id.editText)).perform(typeText(STRING_TO_BE_TYPED), closeSoftKeyboard()); //line 1    onView(withText("Say hello!")).perform(click()); //line 2    String expectedText = "Hello, " + STRING_TO_BE_TYPED + "!";    onView(withId(R.id.textView)).check(matches(withText(expectedText))); //line 3  }}

测试类通过AndroidJUnitRunner运行,并执行sayHello()方法。下面将逐行解释都做了什么:

  • 1.首先,找到ID为editText的view,输入Peter,然后关闭键盘;
  • 2.接下来,点击Say hello!的View,我们没有在布局的
  • 3.最后,将TextView上的文本同预期结果对比,如果一致则测试通过;

你也可以右键点击域名运行测试,选择Run>MainActivityInstrume...(第二个带Android图标的)


这样就会在模拟器或者连接的设备上运行测试,你可以在手机屏幕上看到被执行的动作(比如在EditText上打字)。最后会在Android Studio输出通过和失败的测试结果。

Github下载测试源码


9.祝贺

我们希望你能喜欢本篇教程,并且开始着手测试你的应用程序。接着你可以学习如下内容:

  • 了解更多关于单元测试和instrumentation测试的区别;
  • 了解更多关于设置Android Testing Support Library;
  • 观看下面非常棒的有关Android Studio的视频:

    • Introduction to Android Studio
    • Introducing Gradle (Ep 2, Android Studio)
    • Layout Editor (Ep 3, Android Studio)
    • Debugging and testing in Android Studio (Ep 4, Android Studio)
  • 在Github下载Google测试示例代码